[實用新型]模擬開關電路結構

有效

• 申請號: 201120521164.0
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN202652172U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 徐棟;葉青;朱立群;牛征;彭云武;嚴淼
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及半導體集成電路設計領域，特別涉及半導體集成電路中模擬開關技術領域，具體是指一種模擬開關電路結構。?

背景技術

目前模擬開關廣泛用于模擬信號的傳輸和選擇。各種高清的視頻、音頻信號的傳輸對模擬開關的性能提出了越來越高的要求。?

傳統的模擬開關電路為了傳輸接近電源（VDD）的電壓，傳輸通道采用PMOS和NMOS管對稱連接的方式。PMOS的襯底（B端）接VDD，PMOS的S和B之間形成一個寄生二極管。當VDD斷電，輸入端有信號時，會造成輸入端到VDD的寄生二極管的漏電，同時此信號會泄露到輸出端，從而模擬開關無法正常關斷。?

一些新型的模擬開關電路，比如中國專利CN200810203211.X所述。為了降低電路的導通電阻，將通道PMOS的襯底在導通時連接到輸入端，這種模擬開關在斷電時，同樣會出現輸入信號泄露到輸出端的現象。?

請參閱圖1a和圖1b所示，其是傳統的模擬開關電路，其中：?

VDD表示電路的電源電壓，GND表示電路的地，IN表示信號輸入端，OUT表示信號的輸出端，Vthp表示PMOS管的開啟電壓，Vthd表示PMOS寄生二極管的正向導通電壓，VGS表示MOS管的柵源電壓差。P1～Pn為PMOS場效應管，N1～Nn為NMOS場效應管。S為MOS場效應管的源極，B為MOS場效應管的襯底，G為MOS場效應管的柵極，D為MOS場效應管的漏極。?

電路連接關系如下：?

P1源極接IN、柵極接CP、漏極接OUT；N1源極接IN、柵極接CN、漏極接OUT；P2和N2組成反相器，輸入連接到CN，輸出連接到CP；所有的PMOS管的襯底接VDD，所有NMOS管的襯底接GND。P1的S和B之間形成一個正向的寄生二極管D1。?

電路工作原理如下：?

P1和N1組成通道對管。電路正常工作時VDD為高電平（電源電壓），如需開關導通，?則設置CN為VDD，從而CP為GND（低電平），P1和N1開啟，信號從IN輸入，從OUT輸出。如需關斷開關，則設置CN為GND，從而CP為VDD，通道關斷，信號被阻隔。P1的源極和襯底之間形成一個寄生的正向二極管。當VDD沒有電壓時，CP、CN均為低電平。此時，IN有信號輸入，當輸入信號大于Vthd時，D1正向導通，形成IN到VDD的漏電流；當輸入信號大于|Vthp|時，P1的|VGS|＞|Vthp|，P1開啟，輸入信號泄露到輸出端。?

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠在電源未供電的情況下確保模擬開關的正常關斷、有效防止輸入端到電源的漏電流、結構簡單實用、工作性能穩定可靠、適用范圍較為廣泛的模擬開關電路結構。?

為了實現上述的目的，本實用新型的模擬開關電路結構具有如下構成：?

該模擬開關電路結構，包括反相器電路模塊和通道對管電路模塊，所述的反相器電路模塊的輸入端與控制信號輸入端CRT相連接，所述的通道對管電路接于信號輸入端IN和信號輸出端OUT之間，其主要特點是，所述的電路結構還包括斷點保護電路模塊，所述的通道對管電路中包括第三PMOS場效應管P3，所述的反相器電路模塊的輸出端與該第三PMOS場效應管P3的柵極相連接，且該第三PMOS場效應管P3的襯底通過所述的斷點保護電路模塊與電源VDD或者信號輸入端IN相連接。?

該模擬開關電路結構中的反相器電路模塊包括第一反相器和第二反相器，所述的第一反相器的輸入端與控制信號輸入端CRT相連接，且該第一反相器的輸出端CN與第二反相器的輸入端相連接，所述的第二反相器的輸出端CP與所述的第三PMOS場效應管P3的柵極相連接。?

該模擬開關電路結構中的第一反相器包括第五PMOS場效應管P5和第五NMOS場效應管N5，所述的第五PMOS場效應管P5的柵極和第五NMOS場效應管N5的柵極均與所述的控制信號輸入端CRT相連接，該第五PMOS場效應管P5的源極和襯底均與電源VDD相連接，該第五PMOS場效應管P5的漏極分別與該第一反相器的輸出端CN和所述的第五NMOS場效應管N5的漏極相連接，且該第五NMOS場效應管N5的襯底和源極均接地。?